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JP2957301B2 - Viable cell count / species identification system - Google Patents
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JP2957301B2 - Viable cell count / species identification system - Google Patents

Viable cell count / species identification system

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JP2957301B2
JP2957301B2 JP3084739A JP8473991A JP2957301B2 JP 2957301 B2 JP2957301 B2 JP 2957301B2 JP 3084739 A JP3084739 A JP 3084739A JP 8473991 A JP8473991 A JP 8473991A JP 2957301 B2 JP2957301 B2 JP 2957301B2
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bacteria
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新平 鈴木
福雄 岩谷
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輝行 長棟
一 浅間
義己 辨野
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    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は生菌数の測定ならびに菌
種同定方法および該方法を実施するのに使用される装置
に関する。更に詳細には、本発明は、特定の選択培地を
用いて検体中の、大腸菌、サルモネラ菌および黄色ブド
ウ球菌からなる群から選択される特定の菌のみを増殖さ
せ、該菌の培養物から発せられる蛍光を捕捉することか
らなる生菌数の測定および菌種の同定方法と装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the number of viable bacteria and for identifying the species thereof, and an apparatus used for carrying out the method. More specifically, the present invention uses a specific selective medium to grow only a specific bacterium selected from the group consisting of Escherichia coli, Salmonella, and Staphylococcus aureus in a specimen, and is generated from a culture of the bacterium. The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the number of viable bacteria and identifying bacterial species by capturing fluorescence.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、微生物種の同定は、バージー(Ber
gey)のマニュアルなどに従い、培養物の形態学的および
生理学的性質を調べることにより行われている。一方、
生菌数はサンプル(検体)を10-1,10-2,・・・,
10-n倍に等倍希釈し、この希釈液の一定量を寒天平板
培地上に塗抹接種し、一定時間(例えば、24〜48時
間)培養した後、この寒天平板上に出現したコロニー数
に希釈倍率を乗じることにより求められていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, identification of microorganism species has been carried out by using Berge (Ber
gey) by examining the morphological and physiological properties of the cultures. on the other hand,
The number of viable bacteria was 10 -1 , 10 -2 , ...,
After 10- n- fold dilution, a certain amount of the diluted solution was spread and inoculated on an agar plate medium, cultured for a certain period of time (for example, 24-48 hours), and then counted for the number of colonies that appeared on the agar plate. It was determined by multiplying by the dilution factor.

【0003】しかし、このような全くの手作業による微
生物検査法では、2〜5日間の検査期間と、かなりの熟
練技術とを必要とし、また、技術者あるいは検査員によ
る測定差が生じることも知られている。更に、大量の培
地およびシャーレの使用および熟練技術者の高い人件費
のため、検査に要する費用も非常に高いものになってい
る。
[0003] However, such a completely manual microbial testing method requires a testing period of 2 to 5 days, considerable skill, and may cause measurement differences between technicians or inspectors. Are known. In addition, the cost of testing is very high due to the use of large amounts of medium and dishes and the high labor costs of skilled technicians.

【0004】微生物種の同定、生菌数の測定などの微生
物検査は、臨床検査、食品検査、医薬品検査などの部門
で必須であり、迅速化、省人化、自動化に対するニーズ
は高い。特に、臨床検査部門では各種の自動化機器の開
発が行われている。例えば、50rpm で回転している寒
天平板培地に、サンプル液を中心から外側に向かって塗
抹するプレータ、塗抹された寒天培地を培養し、コロニ
ーの形成された平板培地をHe-Ne レーザでコロニー計数
するスパイラルシステム社のスパイラルシステム、各種
の基質が入ったカートリッジを用い、比色法で微生物種
の同定、比濁吸光法による薬剤感受性試験を自動で行え
るAuto Microbic System, MS-II, Avantage などのシス
テム、カートリッジの代わりにマイクロプレートを用い
たダイナテック社のMIC-2000システムなどが、アメリカ
を中心に開発されている。
[0004] Microbial tests such as identification of microbial species and measurement of the number of viable bacteria are indispensable in departments such as clinical tests, food tests and pharmaceutical tests, and there is a high need for speeding up, labor saving and automation. In particular, the clinical testing department is developing various types of automation equipment. For example, a plater, which smears the sample solution from the center outward, is cultured on an agar plate medium rotating at 50 rpm, and the smeared agar medium is cultured, and the plate medium on which the colonies are formed is counted with a He-Ne laser. Spiral System Inc., a system containing various substrates, such as Auto Microbic System, which can automatically identify microbial species by colorimetry and perform drug susceptibility tests by turbidimetric absorption, MS-II, Avantage, etc. Dynatech's MIC-2000 system using microplates instead of systems and cartridges has been developed mainly in the United States.

【0005】しかし、これらの機器の大部分は尿路感染
などの微生物検査に用いられているに過ぎず、食品検査
のようなサンプルが混濁物であることが多い場合には測
定が不可能であり、また、十分な精度が得られなかっ
た。更に、何れの方法も、24〜48時間の培養時間を
必要とするので、迅速測定が困難である。このため、現
場の切実なニーズに十分応えられる段階には達していな
い。また、これらの自動機器、測定方法に関する研究
は、臨床医学分野、医用工学分野などで盛んに行われて
いるが、実用化されているものは極めて少ない。
However, most of these instruments are used only for microbial tests such as urinary tract infection, and cannot be measured when samples are often turbid, such as in food tests. Yes, and sufficient accuracy could not be obtained. In addition, any method requires a culture time of 24 to 48 hours, so that rapid measurement is difficult. For this reason, it has not reached the stage where it can sufficiently respond to the urgent needs of the site. Research on these automatic devices and measuring methods has been actively conducted in the fields of clinical medicine and medical engineering, but very few have been put to practical use.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、広範な分野で使用でき、高精度で、しかも、低コス
トで、更に検査時間が数時間程度で済む、生菌数測定・
菌種同定方法および該方法の実施に使用する装置を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for measuring the number of viable bacteria which can be used in a wide range of fields, is highly accurate, is low in cost, and requires only a few hours for inspection.
An object of the present invention is to provide a method for identifying a bacterial species and an apparatus used for performing the method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、選択培地で微生物を培養し、該培養物
に励起光を照射し、該培養物からの蛍光の強度を測定
し、既知の微生物種について予め作成された生菌数と該
菌数に対応する蛍光強度との検量線に前記測定値を当て
はめることからなる生菌数の測定および該菌の同定方法
を提供する。本発明の対象となる微生物は、大腸菌、サ
ルモネラ菌および黄色ブドウ球菌に限られる。また、被
測定微生物を含む検体を複数の段階に希釈し、蛍光プロ
ーブを添加する装置と、培養前および培養後の検体に励
起光を照射し、該検体から発せられる蛍光の強度を測定
する蛍光測定装置と、既知の微生物種について予め作成
された生菌数と該菌数に対応する蛍光強度との検量線が
データベースとして記憶された外部記憶装置と、前記蛍
光測定装置による検出値に基づき外部記憶装置のデータ
ベースを検索、参照しデータ処理を行うと共に、希釈・
プローブ添加装置および蛍光測定装置を制御する装置と
からなる生菌数測定・菌種同定システムも提供する。蛍
光測定装置は、少なくとも、励起光を発生する発光手段
と;励起光を被測定物に照射する手段と;被測定物から
発生される蛍光を受光する手段と;蛍光と共に進入して
くる迷光励起光をカットするバンドパスフィルタと;前
記バンドパスフィルタを通過した蛍光を捕捉する光電子
増倍管とを有する。蛍光を受光する手段は例えば、光フ
ァイバである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a microorganism is cultured in a selective medium, the culture is irradiated with excitation light, and the intensity of fluorescence from the culture is measured. And a method for measuring the number of viable bacteria and identifying the bacteria by applying the measured value to a calibration curve of the number of viable bacteria prepared in advance for a known microorganism species and the fluorescence intensity corresponding to the number of viable bacteria. The microorganisms that are the subject of the present invention are limited to Escherichia coli, Salmonella, and Staphylococcus aureus. Further, a device for diluting a specimen containing the microorganism to be measured into a plurality of stages and adding a fluorescent probe, and a fluorescent light for irradiating the specimen before and after culturing with excitation light and measuring the intensity of fluorescence emitted from the specimen. A measuring device, an external storage device in which a calibration curve of the number of viable bacteria prepared in advance for a known microorganism species and a fluorescence intensity corresponding to the number of bacteria is stored as a database, and an external storage device based on a detection value of the fluorescence measuring device. Search and refer to the database of the storage device for data processing,
A viable cell count measurement / species identification system comprising a probe addition device and a device for controlling a fluorescence measurement device is also provided. The fluorescence measuring device includes at least a light emitting means for generating excitation light; a means for irradiating the object with the excitation light; a means for receiving fluorescence generated from the object to be measured; and the excitation of stray light entering together with the fluorescence. A band-pass filter that cuts light; and a photomultiplier tube that captures fluorescence passing through the band-pass filter. The means for receiving the fluorescence is, for example, an optical fiber.

【0008】[0008]

【作用】前記のように、本発明の方法では大腸菌、サル
モネラ菌および黄色ブドウ球菌に特化して、その生菌数
および菌種の同定を行う。下記で詳細に説明する特定の
選択培地を使用し、前記菌類を含有すると思われる検体
を培養すると、各菌により生育するものと、しないもの
とが現れる。従って、その培地の種類により生育した微
生物種、すなわち、検体中に存在している微生物種を同
定することができる。
As described above, in the method of the present invention, the number of viable cells and the type of bacteria are identified by specializing in Escherichia coli, Salmonella, and Staphylococcus aureus. When a specific selection medium described in detail below is used to culture a sample suspected of containing the fungus, some grow by each bacteria and others do not. Therefore, it is possible to identify the microorganism species that has grown according to the type of the medium, that is, the microorganism species present in the sample.

【0009】微生物種と培地との組み合わせは予め既知
なので、この培地で該当微生物を標準的な手法により培
養し、公知の確立された方法により各培養時間毎の生菌
数を計数し、同時に、該菌数に対応する蛍光強度を測定
し、検量線を作成し、データベースとして保存する。未
知検体を選択培地で培養し、生育するものがあれば、そ
の培地の種類から菌種は容易に同定できる。それと共
に、所定の培養時間時点における蛍光強度を該当する培
地/微生物のデータベースと照合すれば、その微生物の
生菌数が即座に求められる。
Since the combination of the microorganism species and the medium is known in advance, the microorganism is cultured in this medium by a standard method, and the number of viable cells at each culturing time is counted by a known and established method. The fluorescence intensity corresponding to the number of bacteria is measured, a calibration curve is created, and stored as a database. If an unknown sample is cultured in a selective medium and grows, the bacterial species can be easily identified from the type of the medium. At the same time, if the fluorescence intensity at the time of the predetermined culture time is compared with the database of the corresponding medium / microorganism, the viable cell count of the microorganism can be immediately obtained.

【0010】蛍光受光手段として光ファイバーを使用す
ると、従来のダイクロイックミラーに比べて、微弱な蛍
光もキャッチすることができ、測定感度が増大する。
[0010] When an optical fiber is used as the fluorescence receiving means, weak fluorescence can be caught as compared with the conventional dichroic mirror, and the measurement sensitivity increases.

【0011】[0011]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。本発明の方法の特徴はその選択培地の使用にあ
る。前記のように、本発明の方法は大腸菌、サルモネラ
菌および黄色ブドウ球菌に特化して用いられるが、大腸
菌およびサルモネラ菌だけを選択的に生育させることが
できる培地は例えば、下記の組成を有する。 K2 HPO4 7 g/l,KH2 PO4 3 g/l, MgSO4 ・7H2 O 0.1g/l,(NH42 SO4 0.1g/l, トリプチカーセ 1 g/l,グルコース 2 g/l, この培地をA培地と呼ぶ。この培地では大腸菌とサルモ
ネラ菌だけが選択的に生育する。従って、この培地に検
体を接種し、培養して、コロニーが出現すれば、それは
大腸菌およびサルモネラ菌によるものと推定できる。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. A feature of the method of the present invention lies in the use of the selective medium. As described above, the method of the present invention is used specifically for Escherichia coli, Salmonella, and Staphylococcus aureus. A medium capable of selectively growing only Escherichia coli and Salmonella has, for example, the following composition. K 2 HPO 4 7 g / l, KH 2 PO 4 3 g / l, MgSO 4 .7H 2 O 0.1 g / l, (NH 4 ) 2 SO 4 0.1 g / l, triptycase 1 g / l, glucose 2 g / l, this medium is called A medium. In this medium, only E. coli and Salmonella grow selectively. Therefore, if a specimen is inoculated and cultured in this medium and a colony appears, it can be estimated that the colony is caused by Escherichia coli and Salmonella.

【0012】また、サルモネラ菌だけを選択的に生育さ
せることのできる培地は例えば、下記の組成を有する。 K2 HPO4 7 g/l,KH2 PO4 3 g/l, MgSO4 ・7H2 O 0.1g/l,(NH42 SO4 0.1g/l, トリプチカーセ 1 g/l,グルコース 2 g/l, ノボビオシン 適量 この培地をB培地と呼ぶ。この培地は前記のA培地にノ
ボビオシンを添加配合したものである。ノボビオシンは
マクロライド系抗生物質であり、例えば、米国のアップ
ジョン社から“アルバマイシン”の登録商標名で市販さ
れている。A培地自体は大腸菌とサルモネラ菌用の選択
培地であるが、これにノボビオシンが加わることによ
り、大腸菌は生育せず、サルモネラ菌だけが選択的に生
育する。従って、この培地に検体を接種し、培養して、
コロニーが出現すれば、それはサルモネラ菌によるもの
と推定できる。ノボビオシンの添加量は一般的に、5μ
g/ml〜30μg/ml、好ましくは、10μg/m
l〜20μg/ml、最も好ましくは、15μg/ml
である。
A medium capable of selectively growing only Salmonella has, for example, the following composition. K 2 HPO 4 7 g / l, KH 2 PO 4 3 g / l, MgSO 4 .7H 2 O 0.1 g / l, (NH 4 ) 2 SO 4 0.1 g / l, triptycase 1 g / l, glucose 2 g / l, novobiocin qs This medium is called B medium. This medium is obtained by adding and mixing novobiocin to the above-mentioned medium A. Novobiocin is a macrolide antibiotic and is commercially available, for example, under the registered trademark "Albamycin" from Upjohn, USA. The A medium itself is a selective medium for Escherichia coli and Salmonella, but when novobiocin is added thereto, Escherichia coli does not grow, and only Salmonella grows selectively. Therefore, this medium is inoculated with the specimen, cultured,
If a colony appears, it can be presumed that it is due to Salmonella. The amount of novobiocin added is generally 5μ.
g / ml to 30 μg / ml, preferably 10 μg / m
1-20 μg / ml, most preferably 15 μg / ml
It is.

【0013】黄色ブドウ球菌だけを選択的に生育させる
ことのできる培地は例えば、下記の組成を有する。 トリプチカーセ 2.5g/l,フィトン 0.5g/l, NaCl 5 g/l,Tween 80 1.0g/l, アズレオナム 0.25μg/ml この培地をC培地と呼ぶ。アズレオナムは米国スクイブ
社で開発された“モノバクタム”系抗生物質であり、大
腸菌およびサルモネラ菌に対して特異的な活性を示す
が、黄色ブドウ球菌に対しては殆ど活性を持たない。従
って、この培地に検体を接種し、培養して、コロニーが
出現すれば、それは黄色ブドウ球菌によるものと推定で
きる。
A medium capable of selectively growing only Staphylococcus aureus has, for example, the following composition. Trypticase 2.5 g / l, Phytone 0.5 g / l, NaCl 5 g / l, Tween 80 1.0 g / l, Azuleonam 0.25 μg / ml This medium is called C medium. Azuleonam is a "monobactam" antibiotic developed by Squibb, USA, which has specific activity against Escherichia coli and Salmonella, but has little activity against Staphylococcus aureus. Therefore, if a specimen is inoculated and cultured in this medium and a colony appears, it can be estimated that the colony is caused by Staphylococcus aureus.

【0014】通常市販されている選択培地の蛍光強度は
極めて強いので、本発明の方法により培養物の蛍光強度
変化を捉えることは極めて困難であるか、または不可能
である。培地成分中、肉エキス、ペプトン、酵母エキス
等は蛍光強度が極めて強い。しかし、これらの成分は一
般的に、微生物の生長に欠くことのできない栄養成分で
ある。本発明者らの研究によれば、大腸菌およびサルモ
ネラ菌の栄養要求度は高くないので、これらを除いても
生育することが確認された。従って、前記の大腸菌およ
びサルモネラ菌用のA培地は実質的に無蛍光培地である
と言うことができる。
Since the fluorescence intensity of a commercially available selection medium is extremely high, it is extremely difficult or impossible to detect the change in the fluorescence intensity of a culture by the method of the present invention. Among the medium components, meat extract, peptone, yeast extract and the like have extremely high fluorescence intensity. However, these components are generally nutrient components essential for the growth of the microorganism. According to the study of the present inventors, since the nutritional requirements of Escherichia coli and Salmonella are not high, it has been confirmed that they can grow even if these are removed. Therefore, it can be said that the medium A for Escherichia coli and Salmonella is a substantially non-fluorescent medium.

【0015】一方、黄色ブドウ球菌の場合、培養物だけ
からの蛍光では十分な測定ができないので、培養物にA
0−10ドデシルブロマイドと呼ばれる蛍光標識を添加
し、蛍光強度を測定する。添加されたA0−10ドデシ
ルブロマイドは黄色ブドウ球菌と特異的に結合し、菌数
に応じた蛍光強度を示す。すなわち、A0−10ドデシ
ルブロマイド自体は蛍光を発せず、黄色ブドウ球菌と結
合した場合にだけ蛍光を発するので本発明の方法におけ
る蛍光標識として使用できる。
[0015] On the other hand, in the case of Staphylococcus aureus, the fluorescence from the culture alone cannot provide a sufficient measurement.
A fluorescent label called 0-10 dodecyl bromide is added and the fluorescence intensity is measured. The added A0-10 dodecyl bromide specifically binds to Staphylococcus aureus and shows a fluorescence intensity according to the number of bacteria. That is, A0-10 dodecyl bromide itself does not emit fluorescence, but emits fluorescence only when bound to S. aureus, so that it can be used as a fluorescent label in the method of the present invention.

【0016】次に、図面を参照しながら本発明を更に詳
細に説明する。図1は本発明の方法を実施するのに使用
されるマイクロプレート1の一例の模式的平面図であ
る。プレート自体の材質は特に限定されないが、励起光
の散乱が極力少なく、蛍光の発生および受光を阻害しな
いような材質ならば全て使用できる。例えば、透明ポリ
カーボネートなどが使用できる。しかし、これに限定さ
れないことは当然である。図示されているプレートは9
6穴のものである。穴の使用態様は特に限定されない。
一例として、図示されているように、12列の内、第1
列目と第7列目に菌液または検体を入れ、第2列目から
第6列目まで、および第8列目から第12列目までを段
階希釈用として使用する。この例では、第1列目から第
6列目までを対照用(例えば、培養前の蛍光のバックグ
ラウンド値を測定するためのもの)として使用し、第7
列目以降を培養後の蛍光測定に使用する。A行からH行
までは同一の菌あるいは培地をいれることもできるし、
A〜D行とE〜H行に2分割し前記の各培地を入れるこ
ともできる。このような穴の具体的使用態様は当業者に
は周知であり、これ以上の説明は特に必要ないであろ
う。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a microplate 1 used to carry out the method of the present invention. The material of the plate itself is not particularly limited, but any material can be used as long as it scatters excitation light as little as possible and does not hinder the generation and reception of fluorescence. For example, a transparent polycarbonate can be used. However, it is a matter of course that the present invention is not limited to this. The plate shown is 9
It has six holes. The mode of use of the holes is not particularly limited.
As an example, as shown, the first of the 12 rows
Bacterial solutions or specimens are placed in the columns and the seventh column, and the second to sixth columns and the eighth to twelfth columns are used for serial dilution. In this example, the first to sixth columns are used as controls (for example, for measuring the background value of the fluorescence before culture), and the seventh to sixth columns are used.
The column and subsequent columns are used for fluorescence measurement after culture. Lines A to H can contain the same bacteria or medium,
It is also possible to divide the medium into rows A to D and rows E to H and to add each of the above-mentioned media. The specific manner of using such holes is well known to those skilled in the art and need not be further described.

【0017】次に、図2を参照しながら本発明の方法を
実施する際の一連の手順を説明する。先ず始めに、図1
に示されたようなマイクロプレート1を準備し、培地分
注ゾーン2で、プレートの所定の穴に所定の選択培地を
分注する。分注は手作業でも、自動機械でもいずれによ
っても実施できることは当業者に周知である。次に、菌
液分注ゾーン3で、検体(固体または液体)または菌液
を市販のブレンダーまたはストマッカーなどにより調整
/乳状化し、前記のようにプレートの第1列目と第7列
目に分注する。この分注も手作業あるいは自動機械によ
り行うことができる。ただし、特に限定されるわけでは
ないが、培地分注と菌液分注は本発明の自動生菌数測定
・菌種同定システムには組み込まれていない。従って、
本発明のシステムを使用する者が前処理として行うべき
ものである。
Next, a series of procedures for carrying out the method of the present invention will be described with reference to FIG. First, FIG.
A microplate 1 as shown in (1) is prepared, and a predetermined selective medium is dispensed into a predetermined hole of the plate in a medium dispensing zone 2. It is well known to those skilled in the art that dispensing can be performed either manually or by an automatic machine. Next, in the bacterial solution dispensing zone 3, the specimen (solid or liquid) or the bacterial solution is adjusted / emulsified by a commercially available blender or stomacher, and is divided into the first and seventh columns of the plate as described above. Note. This dispensing can also be performed manually or by an automatic machine. However, although not particularly limited, medium dispensing and bacterial solution dispensing are not incorporated in the automatic viable cell count / species identification system of the present invention. Therefore,
It should be performed by a person using the system of the present invention as preprocessing.

【0018】その後、このプレート1は本発明のシステ
ムの段階希釈・蛍光プローブ添加装置4にローデイング
される。ここで、第1列目と第7列目の菌液を例えば、
10μlをそれぞれ自動的に採取し、2列目と8列目の
穴にそれぞれ注入する。次に、この2列目と8列目の穴
からそれぞれ10μl量を自動的に採取し、3列目と9
列目の穴にそれぞれ注入する。以後、これを6列目と1
2列目まで順に繰り返す。そうすると、100 ,1
-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6の7段
階の希釈列が得られる。本発明者らが実験したところで
は、10-6以上の希釈はコロニーの発生が見られず、無
意味であることが確認された。
Thereafter, the plate 1 is loaded on the serial dilution / fluorescence probe addition device 4 of the system of the present invention. Here, the bacterial liquids in the first and seventh columns are, for example,
10 μl are automatically collected and injected into the holes of the second and eighth rows, respectively. Next, 10 μl volumes were automatically collected from the holes in the second and eighth rows, respectively, and
Inject into each row of holes. Hereafter, this is the sixth column and 1
Repeat in order up to the second row. Then, 10 0 , 1
Seven dilution series of 0 -1 , 10 -2 , 10 -3 , 10 -4 , 10 -5 and 10 -6 are obtained. According to the experiments performed by the present inventors, it was confirmed that a dilution of 10 −6 or more did not produce colonies and was meaningless.

【0019】段階希釈が完了したら、プレートの対照側
の全ての穴にのみAO−10ドデシルブロマイドプロー
ブ液を分注する。前記のように、AO−10ドデシルブ
ロマイドプローブは黄色ブドウ球菌に対してのみ特異的
であるが、バックグラウンド値の正確を期するために、
大腸菌およびサルモネラ菌の場合にも使用することが好
ましい。
When the serial dilution is completed, the AO-10 dodecyl bromide probe solution is dispensed only to all the wells on the control side of the plate. As mentioned above, the AO-10 dodecyl bromide probe is only specific for Staphylococcus aureus, but in order to assure background values,
It is preferably used also in the case of Escherichia coli and Salmonella.

【0020】プレートの対照側の穴にプローブ液を分注
したら、このプレートを蛍光測定装置5に移送する。こ
こで、培養前の蛍光強度を測定し、バックグラウンド値
として、データ処理・制御装置6の外部記憶装置に記憶
させる。その後、このプレートをインキュベータ7に移
し、所定時間にわたって所定条件の下で培養する。培養
後、プレートを再び蛍光プローブ添加装置に戻し、ここ
で、プレートの培養側の全ての穴にAO−10ドデシル
ブロマイドプローブ液を分注する。菌とプローブとの結
合反応を確実に行わせるために、プローブ分注後、数分
間〜10分間程度プレートを放置する。その後、蛍光測
定装置でプレートの培養側の蛍光強度を測定し、測定結
果をデータ処理・制御装置6の外部記憶装置に伝達す
る。ここで培養後の蛍光強度から培養前のバックグラウ
ンド値を引き算すると、真の蛍光強度が求められる。こ
の引き算の結果を外部記憶装置内のデータベースと照合
することにより菌種および生菌数が決定される。
After dispensing the probe solution into the control side hole of the plate, the plate is transferred to the fluorescence measuring device 5. Here, the fluorescence intensity before culturing is measured and stored in the external storage device of the data processing / control device 6 as a background value. Thereafter, the plate is transferred to the incubator 7 and cultured under predetermined conditions for a predetermined time. After the culturing, the plate is returned to the fluorescent probe adding device again, and the AO-10 dodecyl bromide probe solution is dispensed into all the holes on the culture side of the plate. To ensure the binding reaction between the bacteria and the probe, the plate is left for several minutes to 10 minutes after dispensing the probe. Thereafter, the fluorescence intensity on the culture side of the plate is measured by a fluorescence measurement device, and the measurement result is transmitted to an external storage device of the data processing / control device 6. The true fluorescence intensity is obtained by subtracting the background value before the culture from the fluorescence intensity after the culture. By comparing the result of the subtraction with a database in the external storage device, the bacterial species and the viable cell count are determined.

【0021】前記の処理手順を図3にフローチャートと
して示す。培地分注と菌液分注の前処理10を経て、段
階希釈・プローブ分注11に入る。次いで、初期蛍光強
度測定12を行う。測定値はライン13でデータ処理・
制御装置14に伝達される。初期蛍光強度測定後、培養
14を行う。培養後、11に戻り、再びプローブ分注を
行う。その後、培養後蛍光強度測定15を行う。測定値
はライン16でデータ処理・制御装置14に伝達され
る。データ処理・制御装置14は外部記憶装置としてデ
ータベース17を有する。伝達された測定蛍光値をデー
タベースと照合し、菌数・菌種を決定し18で出力す
る。
FIG. 3 is a flowchart showing the above processing procedure. After the pretreatment 10 of the medium dispensing and the bacterial solution dispensing, it enters the serial dilution / probe dispensing 11. Next, an initial fluorescence intensity measurement 12 is performed. The measured values are processed in line 13
It is transmitted to the control device 14. After the initial fluorescence intensity measurement, culture 14 is performed. After the culture, the process returns to step 11, and probe dispensing is performed again. After that, fluorescence intensity measurement 15 is performed after the culture. The measured values are transmitted on line 16 to the data processing and control unit 14. The data processing / control device 14 has a database 17 as an external storage device. The transmitted measured fluorescence value is collated with the database, the number of bacteria and the type of bacteria are determined, and output at 18.

【0022】図4に本発明の生菌数測定・菌種同定シス
テム20の模式的構成を示す。本発明のシステムは前記
のように、基本的には段階希釈・蛍光プローブ添加装置
4と蛍光測定装置5とデータ処理・制御装置6から構成
されている。特に排除するわけではないが、インキュベ
ータは7は一般的に、本発明のシステム20には含まれ
ない。すなわち、本発明のシステム20を使用する者が
自ら準備するべきものとしている。図示された態様では
段階希釈・蛍光プローブ添加装置4と蛍光測定装置5と
があたかも別個の分離した装置のようになっているが、
両者を結合して単一のシステムとして構成できることは
当業者に自明である。図中、白抜太矢線I 〜IVはプレー
トの搬送方向を示すが、I およびIVについてはシステム
内で自動ハンドリング機構(図示されていない)により
行うことができる。IIおよびIIIは手作業になる。
FIG. 4 shows a schematic configuration of a viable cell count measurement / species identification system 20 of the present invention. As described above, the system of the present invention basically includes the serial dilution / fluorescence probe addition device 4, the fluorescence measurement device 5, and the data processing / control device 6. Although not specifically excluded, incubator 7 is generally not included in system 20 of the present invention. That is, the person who uses the system 20 of the present invention should prepare himself. In the illustrated embodiment, the serial dilution / fluorescence probe addition device 4 and the fluorescence measurement device 5 are as if they were separate devices.
It is obvious to those skilled in the art that both can be combined to form a single system. In the figure, the outline arrows I to IV indicate the transport direction of the plate, and I and IV can be performed by an automatic handling mechanism (not shown) in the system. II and III are manual.

【0023】段階希釈・蛍光プローブ添加装置4の具体
的装置構成自体は特に限定されない。段階希釈・蛍光プ
ローブ添加の所期の目的を達成できるような装置構成で
あればよい。一例として、図示されているように、X−
Y−Z−Z´軸移動機構22を使用し、Z´軸に4連チ
ップ分注機構24を配設し、プローブ液槽26を設ける
ことができる。また、図示されていないが、チップは使
い捨てなので、チップ供給・廃棄機構も配設することが
できる。段階希釈・蛍光プローブ添加装置は密閉ボック
ス内に収容し、UV(紫外線)殺菌ランプ28によりボ
ックス内を無菌状態に維持することが好ましい。
The specific configuration of the serial dilution / fluorescence probe addition device 4 is not particularly limited. Any device configuration that can achieve the intended purpose of serial dilution and addition of a fluorescent probe may be used. As an example, as shown, X-
The YZ-Z 'axis moving mechanism 22 is used, the quad tip dispensing mechanism 24 is arranged on the Z' axis, and the probe liquid tank 26 can be provided. Although not shown, since the chips are disposable, a chip supply / discard mechanism can be provided. It is preferable that the serial dilution / fluorescence probe addition device is housed in a closed box, and the inside of the box is maintained in a sterile state by a UV (ultraviolet) sterilizing lamp 28.

【0024】蛍光測定装置5の具体的装置構成自体も特
に限定されない。しかし、本発明のシステム20では、
下記の図5に示すような光学系を有する測定装置を使用
することが好ましい。図示された蛍光測定装置5は例え
ば、光学系ユニット30とプレートを移動させるための
X−Yテーブル32を有する。この図示された光学系ユ
ニット30の特徴は、下記で詳細に説明するが、ホルダ
34に保持された光ファイバー36で蛍光を受光するこ
とである。蛍光測定装置も密閉ボックス内に収容し、U
V(紫外線)殺菌ランプ28によりボックス内を無菌状
態に維持することが好ましい。また、前記のように、段
階希釈・蛍光プローブ添加装置4と蛍光測定装置5を一
つの密閉ボックス内に収容することもできる。
The specific configuration of the fluorescence measuring device 5 is not particularly limited. However, in the system 20 of the present invention,
It is preferable to use a measuring device having an optical system as shown in FIG. The illustrated fluorescence measuring device 5 has, for example, an optical system unit 30 and an XY table 32 for moving a plate. The feature of the illustrated optical system unit 30 is that fluorescence is received by the optical fiber 36 held in the holder 34, which will be described in detail below. The fluorescence measurement device is also housed in a closed box,
It is preferable to maintain the inside of the box aseptically by a V (ultraviolet) sterilizing lamp 28. Further, as described above, the serial dilution / fluorescence probe addition device 4 and the fluorescence measurement device 5 can be accommodated in one closed box.

【0025】本発明のシステム20では、段階希釈・蛍
光プローブ添加装置4と蛍光測定装置5はデータ処理・
制御装置6と結ばれている。必要に応じて、拡張スロッ
トボックス40を介して結ぶこともできる。装置4と装
置5が、このデータ処理・制御装置6内に予めプログラ
ムされた手順に従って動作するように、データ処理・制
御装置6は装置4と装置5のコントローラの機能も果た
している。データ処理・制御装置6は本体内のCPUの
他に、デーダベースを格納するHDDのような外部記憶
装置42を有することもできる。更に、制御内容を表示
したり、測定結果を出力するためのCRT44およびプ
リンタ46を備えることができる。
In the system 20 of the present invention, the serial dilution / fluorescence probe addition device 4 and the fluorescence measurement device 5 perform data processing and
It is connected to the control device 6. If necessary, they can be connected via the expansion slot box 40. The data processing and control device 6 also functions as a controller for the devices 4 and 5 so that the device 4 and the device 5 operate according to a procedure preprogrammed in the data processing and control device 6. The data processing / control device 6 may include an external storage device 42 such as an HDD for storing a database, in addition to the CPU in the main body. Further, a CRT 44 and a printer 46 for displaying control contents and outputting measurement results can be provided.

【0026】図5に本発明の生菌数測定・菌種同定シス
テムの蛍光測定装置における光学系の概念構成図を示
す。光源として、例えば、キセンノンランプ50を使用
し、背後に補助ミラー52を配置し、前方にコンデンサ
レンズ54を配置すると共に、該レンズの前方に熱線吸
収フィルタ56を配置することにより光源系を構成して
いる。コンデンサレンズ54で平行にされた光線は特定
の波長の励起光のみを取り出すために励起光バンドパス
フィルタ58を通される。このフィルタはモータにより
回転され、図示されているように0〜3の4種類の波長
の励起光が得られるようになっている。しかし、このフ
ィルタ数に限定されるわけではない。励起光の波長自体
は本発明の必須要件ではないが、一般的な指標として、
大腸菌およびサルモネラ菌の場合、365または470
nmの波長の励起光を使用することが好ましい。一方、黄
色ブドウ球菌の場合は490nmの波長の励起光を使用す
ることが好ましい。 バンドパスフィルタ58を通過し
た励起光はリレーレンズ62および可変絞り64を通過
する。平行化励起光は可変絞り64で絞られ、反射鏡6
6で90°屈折される。屈折励起光は結像用レンズ68
で焦点合わせされ、マイクロプレートのウエル(穴)7
0内の検体に照射される。別法として、励起光バンドパ
スフィルタ58を出た励起光は光ファイバ(図示されて
いない)により誘導し、検体に照射することもできる。
光ファイバーを使用すれば、リレーレンズ、可変絞り、
反射鏡および結像用レンズが不要になり、励起光のエネ
ルギー減衰を抑制することができる。
FIG. 5 shows a conceptual configuration diagram of an optical system in the fluorescence measuring device of the viable cell count measuring / species identification system of the present invention. As a light source, for example, a xenon lamp 50 is used, an auxiliary mirror 52 is arranged behind, a condenser lens 54 is arranged in front, and a heat ray absorbing filter 56 is arranged in front of the lens to constitute a light source system. doing. The light beam collimated by the condenser lens 54 is passed through an excitation light bandpass filter 58 in order to extract only excitation light having a specific wavelength. This filter is rotated by a motor so that excitation light of four wavelengths 0 to 3 can be obtained as shown in the figure. However, the number of filters is not limited. The wavelength of the excitation light itself is not an essential requirement of the present invention, but as a general index,
365 or 470 for E. coli and Salmonella
It is preferred to use excitation light with a wavelength of nm. On the other hand, in the case of Staphylococcus aureus, it is preferable to use excitation light having a wavelength of 490 nm. The excitation light that has passed through the bandpass filter 58 passes through the relay lens 62 and the variable stop 64. The collimated excitation light is stopped by the variable stop 64,
6 is refracted by 90 °. The refraction excitation light is applied to the imaging lens 68.
Focus on the wells of the microplate 7
The sample within 0 is irradiated. Alternatively, the excitation light exiting the excitation light bandpass filter 58 can be guided by an optical fiber (not shown) to irradiate the specimen.
If optical fiber is used, relay lens, variable aperture,
The need for a reflecting mirror and an imaging lens is eliminated, and the energy attenuation of the excitation light can be suppressed.

【0027】検体から発生した蛍光は光ファイバーで受
光される。蛍光受光用光ファイバーの本数は1本以上
(例えば、6本)であればよい。光ファイバーは検体の
周囲を円形に取り囲むように配置することが好ましい。
このため、図4で簡単に示したようなホルダ34で保持
することが好ましい。垂直入射励起光に対する光ファイ
バーの保持角度は特に限定されない。蛍光を受光するの
に最大の効率を達成できるような角度であればよい。こ
のような角度は当業者が容易に決定することができる。
一般的には、45°が好ましい。
The fluorescence generated from the specimen is received by an optical fiber. The number of optical fibers for fluorescence reception may be one or more (for example, six). The optical fiber is preferably arranged so as to surround the specimen in a circular shape.
For this reason, it is preferable to hold by the holder 34 as shown simply in FIG. The holding angle of the optical fiber with respect to the vertically incident excitation light is not particularly limited. Any angle that can achieve the maximum efficiency for receiving the fluorescent light may be used. Such an angle can be easily determined by those skilled in the art.
Generally, 45 ° is preferred.

【0028】光ファイバー72で受光された蛍光は更に
蛍光側バンドパスフィルタ74および励起光側バンドパ
スフィルタ76に誘導される。フィルタ74および76
はフィルタ58と同番号のフィルタを使用しなければな
らない。フィルタ74およびフィルタ76も、図示され
ていないが、モータ60でフィルタ58と同時に駆動制
御される。蛍光側バンドパスフィルタ74は大腸菌およ
びサルモネラ菌の場合には520および530nmの波長
の蛍光を通過させるものを使用し、黄色ブドウ球菌の場
合には、535および540nmの蛍光を通過させるもの
を使用することが好ましい。フィルタ76は迷光励起光
が存在していた場合に、蛍光強度の外乱要因にならない
ようにデータから除去するために使用できる。しかし、
このフィルタ76は必ずしも使用する必要はない。各フ
ィルタの直後には光電子増倍管78および80が配置さ
れている。光電子増倍管からの電気信号は増幅回路82
および84を経て、図2および図4に示されるようなデ
ータ処理・制御装置に伝達される。
The fluorescence received by the optical fiber 72 is further guided to a fluorescence-side bandpass filter 74 and an excitation light-side bandpass filter 76. Filters 74 and 76
Must use the same numbered filter as filter 58. Although not shown, the filters 74 and 76 are simultaneously driven and controlled by the motor 60 at the same time as the filter 58. The fluorescence-side band-pass filter 74 should use a filter that passes fluorescence of 520 and 530 nm in the case of Escherichia coli and Salmonella, and a filter that can pass fluorescence of 535 and 540 nm in the case of Staphylococcus aureus. Is preferred. The filter 76 can be used to remove stray light excitation data from the data so as not to be a factor in disturbing the fluorescence intensity. But,
This filter 76 does not necessarily need to be used. Immediately after each filter, photomultipliers 78 and 80 are arranged. The electric signal from the photomultiplier is amplified by an amplifying circuit 82.
And 84 are transmitted to a data processing and control device as shown in FIGS.

【0029】次に、データベースの作成法について説明
する。生菌数に関するデータは従来の寒天平板法により
得られる。例えば、希釈倍率10-6倍の検体から0.1
ml採取し、これを寒天平板に接種し37℃で大気中雰
囲気で所定時間培養する。また、希釈倍率10-7倍の検
体から0.1ml採取し、これを寒天平板に接種し同様
に37℃で大気中雰囲気で所定時間培養する。培養後、
寒天平板上に出現したコロニー数を計数する。例えば、
10-6の検体の場合、コロニーが100個出現し、10
-7の検体の場合、コロニーが10個出現した場合、10
-6の検体における菌数は、100×106 ×10=10
9 個/mlになり、10-7の検体では、10×107 ×
10=109 個/mlになる。この結果から、検体中の
生菌数は109と推定される。この測定を、例えば、培
養開始から3時間、4.5時間、6時間、7.5時間目
にそれぞれ行うと経時的な菌数の変化を示す特性曲線が
得られる。
Next, a method of creating a database will be described. Data on the viable cell count is obtained by the conventional agar plate method. For example, from a sample with a dilution ratio of 10 -6 times, 0.1
An agar plate is inoculated on the agar plate, and cultured at 37 ° C. in an air atmosphere for a predetermined time. Further, 0.1 ml is collected from a sample having a dilution factor of 10 -7 times, inoculated on an agar plate, and similarly cultured at 37 ° C. in an atmosphere in the atmosphere for a predetermined time. After culture
The number of colonies appearing on the agar plate is counted. For example,
In the case of 10 -6 samples, 100 colonies appeared and 10
-7 sample, 10 colonies appeared, 10
The number of bacteria in the sample of -6 was 100 × 10 6 × 10 = 10
It becomes 9 / ml, in 10 -7 specimens, 10 × 10 7 ×
10 = 10 9 cells / ml. From this result, the number of viable bacteria in the sample is estimated to be 10 9 . If this measurement is performed, for example, at 3, 4.5, 6, and 7.5 hours after the start of the culture, a characteristic curve showing the change in the number of bacteria over time can be obtained.

【0030】また、これと同時に、本発明の蛍光測定シ
ステムを使用し、培養開始から3時間、4.5時間、6
時間、7.5時間目における蛍光強度を測定する。この
データから特性曲線を作成すると、時間の経過により蛍
光強度が増大する様子が確認できる。従って、前記の各
培養時間における生菌数のデータと各培養時間における
蛍光強度のデータを合わせると、生菌数に対する蛍光強
度の検量線が作成できる。これをデータベースとして蓄
積保存する。従って、未知検体の菌種が同定されれば、
その菌種の生菌数/蛍光強度検量線データベースに測定
蛍光強度を当てはめれば生菌数が得られる。
At the same time, the fluorescence measurement system of the present invention was used for 3 hours, 4.5 hours,
The fluorescence intensity at time 7.5 hours is measured. When a characteristic curve is created from this data, it can be confirmed that the fluorescence intensity increases over time. Therefore, by combining the data of the number of viable bacteria at each culture time with the data of the fluorescence intensity at each culture time, a calibration curve of the fluorescence intensity with respect to the number of viable bacteria can be created. This is stored and stored as a database. Therefore, if the species of the unknown sample is identified,
The number of viable cells can be obtained by applying the measured fluorescence intensity to the viable cell count / fluorescence intensity calibration curve database of the species.

【0031】本発明の方法およびシステムで使用するデ
ータベースの作成に関する基本的概念は前記の通りであ
る。従って、本発明の方法およびシステムの信頼性は取
りも直さず、データベースの信頼性に依存する。このた
め、出来るだけ多数の培養実験を繰り返し、得られた結
果を統計処理し、バラツキの最小化を図り、可能な限り
普遍的なデータベースを構築することが好ましい。例え
ば、大腸菌には多数の種類の菌および変異株などが存在
するので、培養条件および蛍光測定条件を同一にして
も、各菌または株により、同じ生菌数でも蛍光強度に若
干の変化が生じる。本発明の方法では大腸菌群の中の特
定の菌株までは同定できないので、検体中に様々な大腸
菌株が混在していたとしても、一般的総称的な大腸菌の
生菌数として推定される。サルモネラ菌および黄色ブド
ウ球菌についても同様である。
The basic concept for creating a database for use in the method and system of the present invention is as described above. Therefore, the reliability of the method and system of the present invention is not remedied, but depends on the reliability of the database. For this reason, it is preferable to repeat as many culture experiments as possible, statistically process the obtained results, minimize variations, and construct a universal database as much as possible. For example, since Escherichia coli has many types of bacteria and mutants, even if the culture conditions and the fluorescence measurement conditions are the same, each of the bacteria or strains causes a slight change in the fluorescence intensity even with the same number of viable bacteria. . According to the method of the present invention, a specific strain in the coliform group cannot be identified. Therefore, even if various Escherichia coli strains are mixed in the sample, it is estimated as a general generic number of living coliform bacteria. The same applies to Salmonella and Staphylococcus aureus.

【0032】前記のような菌株の相違などのようなファ
クタに起因して、ノイズが初期菌濃度の予測値に大きく
影響することがあるので、確固としたデータベースの確
立と共に、得られた蛍光強度の実測値をファジィ理論に
より処理することもできる。具体的な変数値(蛍光強度
測定値など)と言語によって表現されるファジィ変数
(蛍光強度が「大」など)を関係づける関数をメンバー
シップ関数と呼ぶ。また、「蛍光強度変化量が大きけれ
ば、初期菌濃度は非常に大きい」などといった、事象の
関係をルールベースと呼ぶ。ファジィ理論によって、蛍
光強度の変化量から初期菌濃度を推定するには、各同定
菌種・希釈濃度ごとに蛍光強度の変化量から初期菌濃度
を推定するルールのデータベース(すなわち、ルールベ
ース)と各ファジィ変数のメンバーシップ関数を作成
し、データ処理装置内に記憶させる。この手法によれ
ば、蛍光強度の実測値に誤差が含まれていても、ファジ
ィの特徴である“あいまい性”の処理によって、期待値
からのズレをある程度平滑化・補正し、ノイズをキャン
セルして、初期菌濃度を信頼性高く実測することができ
る。このルールベースおよびメンバーシップ関数、実験
データの蓄積に伴い、順次修正・チューニングを行うこ
とによって更に測定精度を高めることが可能になる。ま
た、学習機能を追加することによって、自動的にこれら
のチューニングを行い、機能を向上させることができ
る。
Since noise may greatly affect the predicted value of the initial bacterial concentration due to factors such as the above-mentioned differences in strains, the establishment of a firm database and the obtained fluorescence intensity Can be processed by fuzzy logic. A function that associates a specific variable value (such as a measured fluorescence intensity) with a fuzzy variable expressed by a language (such as a large fluorescence intensity) is called a membership function. In addition, a relation between events, such as "If the amount of change in fluorescence intensity is large, the initial bacterial concentration is extremely large", is called a rule base. According to the fuzzy theory, to estimate the initial bacterial concentration from the change in fluorescence intensity, a database of rules (that is, a rule base) for estimating the initial bacterial concentration from the change in fluorescence intensity for each identified bacterial species and dilution concentration is used. A membership function for each fuzzy variable is created and stored in the data processing device. According to this method, even if there is an error in the measured value of the fluorescence intensity, the deviation from the expected value is smoothed / corrected to some extent by the processing of “ambiguity” which is a characteristic of fuzzy, and the noise is canceled. Thus, the initial bacterial concentration can be measured with high reliability. With the accumulation of the rule base, the membership function, and the experimental data, it is possible to further improve the measurement accuracy by sequentially performing correction and tuning. In addition, by adding a learning function, these tunings can be automatically performed, and the function can be improved.

【0033】前記のような基本的概念に基づいて作成さ
れた検量線の一例を図6〜図8に示す。図6は大腸菌
(JCM1646株)の培養における蛍光強度と生菌数
の関係を示すグラフである。白六角スポットは培養時間
に対する生菌数の経時的変化を示す特性曲線である。一
方、●は、培養時間に対する蛍光強度の経時的変化を示
す特性曲線である。図7はサルモネラ菌(S206株)
の培養における蛍光強度と生菌数の関係を示すグラフで
ある。白六角スポットは培養時間に対する生菌数の経時
的変化を示す特性曲線である。一方、●は、培養時間に
対する蛍光強度の経時的変化を示す特性曲線である。ま
た、図8は黄色ブドウ球菌(JCM2413株)の培養
における蛍光強度と生菌数の関係を示すグラフである。
白六角スポットは培養時間に対する生菌数の経時的変化
を示す特性曲線である。一方、●は、培養時間に対する
蛍光強度の経時的変化を示す特性曲線である。
FIGS. 6 to 8 show an example of a calibration curve created based on the basic concept as described above. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the fluorescence intensity and the number of viable cells in the culture of Escherichia coli (JCM1646 strain). The white hexagonal spot is a characteristic curve showing the time-dependent change in the number of viable bacteria with respect to the culture time. On the other hand, ● is a characteristic curve showing the change over time of the fluorescence intensity with respect to the culture time. Figure 7 shows Salmonella (S206 strain)
5 is a graph showing the relationship between the fluorescence intensity and the number of viable bacteria in the culture of Example 1. The white hexagonal spot is a characteristic curve showing the time-dependent change in the number of viable bacteria with respect to the culture time. On the other hand, ● is a characteristic curve showing the change over time of the fluorescence intensity with respect to the culture time. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the fluorescence intensity and the viable cell count in the culture of Staphylococcus aureus (JCM2413 strain).
The white hexagonal spot is a characteristic curve showing the time-dependent change in the number of viable bacteria with respect to the culture time. On the other hand, ● is a characteristic curve showing the change over time of the fluorescence intensity with respect to the culture time.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法およ
びシステムによれば、約8時間程度の短時間内に大腸
菌、サルモネラ菌または黄色ブドウ球菌の菌種を同定
し、あわせて、これらの菌数を測定することができる。
As described above, according to the method and system of the present invention, species of Escherichia coli, Salmonella or Staphylococcus aureus are identified within a short time of about 8 hours, and these bacteria are also identified. The number can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の方法およびシステムの実施に使
用されるマイクロプレートの一例の模式的平面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a microplate used for implementing the method and system of the present invention.

【図2】図2は本発明の方法の処理の進行を示す模式的
概念図である。
FIG. 2 is a schematic conceptual diagram showing the progress of the process of the method of the present invention.

【図3】図3は本発明の方法の処理手順の流れを示すフ
ローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a processing procedure of the method of the present invention.

【図4】図4は本発明のシステムの模式的構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a system of the present invention.

【図5】図5は本発明のシステムで使用される蛍光測定
のための光学系の模式的構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical system for fluorescence measurement used in the system of the present invention.

【図6】図6は大腸菌の培養における蛍光強度と生菌数
の関係を示す特性曲線である。
FIG. 6 is a characteristic curve showing the relationship between the fluorescence intensity and the number of viable cells in the culture of Escherichia coli.

【図7】図7はサルモネラ菌の培養における蛍光強度と
生菌数の関係を示す特性曲線である。
FIG. 7 is a characteristic curve showing the relationship between the fluorescence intensity and the number of viable cells in the culture of Salmonella.

【図8】図8は黄色ブドウ球菌の培養における蛍光強度
と生菌数の関係を示す特性曲線である。
FIG. 8 is a characteristic curve showing the relationship between the fluorescence intensity and the number of viable cells in the culture of Staphylococcus aureus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロプレート 2 培地分注ゾーン 3 菌液分注ゾーン 6 データ処理・制御装置 7 インキュベータ Reference Signs List 1 Microplate 2 Medium dispensing zone 3 Bacterial solution dispensing zone 6 Data processing / control device 7 Incubator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久津野 孝夫 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 春日 里佳 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 鈴木 新平 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岩谷 福雄 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 遠藤 勲 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (72)発明者 長棟 輝行 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (72)発明者 浅間 一 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (72)発明者 辨野 義己 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12Q 1/04 C12M 1/34 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takao Kutsuno 2-6-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Rika Kasuga 2-6-Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo 2 Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Shinpei Suzuki 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Fukuo Iwatani 2-6-Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 2 Inside Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Isao Endo 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama Pref., RIKEN (72) Inventor Teruyuki Nagato 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama Pref. Inventor Kazusa Asama 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama Pref. RIKEN (72) Inventor Benno Yoshimi 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama Pref. RIKEN (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C12Q 1/04 C12M 1/34 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被測定微生物を含む検体を複数の段階に
希釈し、蛍光プローブを添加する装置と、培養前および
培養後の検体に励起光を照射し、該検体から発せられる
蛍光の強度を測定する蛍光測定装置と、既知の微生物種
について予め作成された生菌数と該菌数に対応する蛍光
強度との検量線がデータベースとして記憶された外部記
憶装置と、前記蛍光測定装置による検出値に基づき外部
記憶装置のデータベースを検索、参照しデータ処理を行
うと共に、希釈・プローブ添加装置および蛍光測定装置
を制御する装置とからなる生菌数測定・菌種同定システ
ム。
An apparatus for diluting a specimen containing a microorganism to be measured into a plurality of stages and adding a fluorescent probe, irradiating the specimen before and after culturing with excitation light to reduce the intensity of the fluorescence emitted from the specimen. A fluorescence measurement device to be measured, an external storage device in which a calibration curve of the number of viable bacteria prepared in advance for a known microorganism species and the fluorescence intensity corresponding to the number of bacteria is stored as a database, and a detection value by the fluorescence measurement device. A system for measuring the number of viable bacteria and identifying bacteria species, comprising a device for searching and referencing a database in an external storage device based on the data processing, performing data processing, and controlling a dilution / probe adding device and a fluorescence measuring device.
【請求項2】 蛍光測定装置は、少なくとも、励起光を
発生する発光手段と;励起光を被測定物に照射する手段
と;被測定物から発生される蛍光を受光する手段と;蛍
光と共に進入してくる迷光励起光をカットするバンドパ
スフィルタと;前記バンドパスフィルタを通過した蛍光
を捕捉する光電子増倍管とを有する請求項1のシステ
ム。
2. A fluorescence measuring device comprising: at least a light emitting means for generating excitation light; a means for irradiating the object with the excitation light; a means for receiving fluorescence generated from the object to be measured; 2. The system according to claim 1, further comprising: a band-pass filter that cuts off the stray light excitation light coming in; and a photomultiplier tube that captures the fluorescence that has passed through the band-pass filter.
【請求項3】 蛍光受光手段は光ファイバーである請求
項2のシステム。
3. A fluorescence receiving means according an optical fiber
Item 2. The system of item 2 .
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